Nuevos productos radar regional de AEMET en Internet: el Echotop

AEMET ha puesto a disposición en su portal de Internet dos nuevos productos derivados de radar regional: el echotop y la acumulación en 6h. Ya que a nivel regional los radares realizan exploraciones volumétricas (tridimensionales) de reflectividad, Z, es posible obtener productos e imágenes derivadas de dicho volumen.

Foto 1: Imagen 3D de un volumen tridemensional
Imagen 3D de un volumen tridemensional de datos radar. La isosuperficie de 12 dBZ está marcada en la parte superior de la imagen. Las líneas grises verticales marcan la altura sobre el nivel del mar a la que se alcanza los 12 dBZ. Dicha altura se proyecta en la superficie para analizar dónde se alcaza la altura máxima.

RAM
Actualizado a 5 de octubre de 2011
Palabras clave: echotop, convección, radar, altura de ecos, infrarrojo, precipitación estratiforme, ecos anómalos.
Preguntas y respuestas, al final.
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AEMET ha puesto a disposición en su portal de Internet dos nuevos productos derivados de radar regional: el echotop y la acumulación en 6h. Ya que a nivel regional los radares realizan exploraciones volumétricas (tridimensionales) de reflectividad, Z, es posible obtener productos e imágenes derivadas de dicho volumen.

Este mes analizaremos el echotop.

El Echotop

Es un producto de altura que se obtiene del volumen tridimensional y presenta la altura máxima a la que se alcanza el valor de una reflectividad dada.  El echotop de 12 dBZ es el que se presenta en la página de AEMET. Otros umbrales podrían obtenerse como el de 30, 40,..etc., dBZ con objeto de identificar convección adversa.

El echotop de 12 dBZ, o simplemente echotop, en su imagen asociada se presenta con una escala de alturas, Km. En este sentido si en una zona (pixel) existe un echotop de 4 Km, querrá decir que la altura en que se alcanza la altura máxima  de 12 dBZ es de 4 Km. La aplicación busca en la vertical  en un punto de la superficie las diferentes alturas donde se detecta 12 dBZ, pudiendo existir varias alturas. El echotop representa la máxima altura detectada de los 12 dBZ.  El echotop no detecta la “altura del tope nuboso”. Este es un error muy común.

Se analiza seguidamente la señal del echotop de la convección y de las zonas de precipitación estratiforme. Se presenta la imagen PPI-Z, reflectividad, junto a la nueva asociada en los ejemplos adjuntos.

Convección

La convección se caracteriza por poseer fuertes corrientes ascendentes y descendentes. Por lo tanto allí donde exista convección profunda e intensa se tendrá zonas elevadas de echotop, rodeada por zonas más bajas de altura de ecos: a mayores corrientes ascendentes, mayor altura  a la que se alcanza los 12 dBZ .

El valor máxio de echotop es de 16 Km de altura para este producto de AEMET.  Echotoops de más de 16 Km de altura  son potencialmente alcanzables y son valores de convección muy profunda. Echotops convectivos más bajos están asociados a convección poco profunda, postfrontales o a chubascos convectivos someros.

Por lo tanto, los echotops convectivos se caracterizan por altos valores de sus alturas, fuertes gradientes de alturas, rodeado en general por zonas de echotops más bajos y uniformes.

El echotop es muy útil como imagen de vigilancia convectiva pero no proporciona información directa de lo que pasa "debajo de él".  En otras palabras, no se puede asociar directamente un echotop muy elavado a precipitación muy intensa, granizo o tornado en superficie.

El producto de echotop se presenta a nivel regional de cada radar.

El echotop presenta una información parecida, pero no igual,  a la de la imagen infrarroja, IR: topes muy elevados en las imágenes  IR rodeados por topes más bajos están asociados a convección elevada. La temperatura de brillo, Tb, del tope nuboso se puede transformar en altura estimada a la que se alcanza dicha temperatura del tope nuboso.

Ecos de precipitación, que no llega al suelo, de niveles altos pueden dar echotops elevados pero suelen ser más continuos y uniformes.

El echotop alrededor del radar no tiene significado y validez alguna, por la propia táctica de exploración ya que los radares nunca exploran  más allá de 30º dejando un cono de sombra en su vertical.   Otras señales de echotops la pueden dar los ecos de propagación anómala.

Convección poco profunda

Foto 2: Ejemplo de convección postfrontal
Ejemplo de convección postfrontal no muy profunda vista por el radar de A Coruña. Arriba, PPI-Z, reflectividad, a 0.5º de elevación. Abajo, echotop asociado con su escala de alturas en Km. Nótese las señales del echotop convectivo por estructuras al noroeste del radar y sobre el mar, junto a echotops anómalos en la vertical del radar. Fuente: AEMET.

Convección profunda

Foto 5: Ejemplo de convección profunda vista por el radar de Barcelona
Ejemplo de convección profunda vista por el radar de Barcelona. Arriba, PPI-Z, reflectividad, a 0.5º de elevación. Abajo, echotop asociado con su escala de alturas en Km. Nótese las señales de los echotops convectivos sobre Cataluña, típicos de convección bien desarrollada. Otras señales de ecos provienen de precipitación estratiforme. Fuente: AEMET.

Precipitación estratiforme

Los echostops ligados a frentes más o menos uniformes presentan  valores continuos y “suaves” del orden de 2-4-6 Km dependiendo de la estructura estratiforme. Estos ecos suelen estar ligados a frentes sin convección embebida y la zona estratiforme  que se desarrolla de la convección, cuando ésta llega a alcanzar su estado de madurez y disipación, desarrollando la llamada zona estratiforme de origen convectivo.

La convección embebida dentro de las anteriores zonas estratiforme darán echostops que sobresalen más del resto de la señales de los ecos estratiformes.

La nieve da una señal muy baja en la información de Z radar, por lo tanto tendrá echotops muy bajos.

Foto 7: Ejemplo de ecos de tipo estratiforme
Ejemplo de ecos de tipo estratiforme vistos por el radar de Madrid. Arriba, PPI-Z, reflectividad, a 0.5º de elevación. Abajo, echotop asociado con su escala de alturas en Km. Fuente: AEMET.
Foto 9: Ejemplo de ecos de tipo estratiforme asociados a un frente frío muy activo
Ejemplo de ecos de tipo estratiforme asociados a un frente frío muy activo con convección embebida vistos por el radar de Sevilla. Arriba, PPI-Z, reflectividad, a 0.5º de elevación. Abajo, echotop asociado con su escala de alturas en Km. Fuente: AEMET.

Otros echotops relacionados con ecos anómalos

La presencia de ecos anómalos tiene su influencia en el producto echotop regional. De la misma forma que las señales de Z, reflectividad, carecen de sentido meteorológico, las del echotops también.

Pueden aparecer echotops anómalos debido a interferencias, parques eólicos, propagación anómala, etc. Veamos algún ejemplo.

Foto 11: Ejemplo de eco no meteorológicos por interferencias sobre el radar de Valencia
Ejemplo de ecos no meteorológicos por interferencias sobre el radar de Valencia. Arriba, PPI-Z, reflectividad, a 0.5º de elevación. Abajo, echotop asociado con su escala de alturas en Km. Fuente: AEMET.

Preguntas y respuestas

¿Con el echotop se pueden detectar supercélulas?

NO *

¿Y células con granizo, tornado, etc.?

NO *

¿Existen focos convectivos que superan los 16 Km de altura?

SI

¿Qué le ocurre al echotop alrededor del radar? 

Aparecen "artifacts" o falsos ecos sin sentido meteorológico

¿Por qué se elige el umbral de 12 dBZ para el echotop?

Porque equivale a la mínima cantidad de precipitación detectable por los radares de una red determinada, en este caso AEMET

¿Se pueden elegir otros umbrales?

Los sistemas radar permiten elejir otros umbrales, por ejemplo 7 dBZ, 30-40 dBZ, dependiendo lo que se quiera ir buscando . Por ejemplo, con el umbral de 40 dBZ se trataría de resaltar solo los focos convectivos muy intensos que llegarán a alturas elevadas

¿Quiénes usan el producto de echotop?

Los predictores de vigilancia atmosférica y los predictores aeronáuticos.

¿Pueden darse lluvias intensas con echotops relativamente bajos?

Sí, las nubes convectivas con topes cálidos, por ejemplo.

Desde el punto de vista del echotops ¿en qué focos convectivos debo fijarme?

En aquellos que alcancen topes elevados, crezcan muy rápidamente y se "muevan de forma anómala o sean cuasiestacionarios "

* A mayor echotops, mayor será la intensidad de las corrientes ascendentes que llevan los 12 dBZ a alturas más elevadas y mayor probabilidad de generar fenómenos adversos en superficie, pero no hay una relación directa de causa-efecto. Por lo tanto, usando sólo los datos del echotops de una célula convectiva no se pueden inferir los efectos en superficie de ésta: hay que analizar otros datos.

Esta entrada se publicó en Reportajes en 05 Nov 2011 por Francisco Martín León